2024年5月28日,应泥沙研究所邀请,加拿大里贾那大学(University of Regina)JIN Yee-Chung教授在泥沙所做了题为“Simulating Open Channel Flow with a Meshless Method(采用无网格方法模拟明渠水流运动)”的学术报告。泥沙所所长郭庆超主持学术交流,来自泥沙所、抗震中心、研究生院等相关单位科研人员和研究生30余人参加了学术活动。
JIN教授首先简单回顾了基于网格方法的水流运动数值模拟技术:有限元、有限差分、有限体积等,这些方法已广泛应用于流体力学模拟计算中。但是,网格法并非完美,对于存在极端变形、自由液面以及物质运动交界面等复杂流动问题模拟,会出现网格扭曲导致计算不收敛或产生较大误差的问题。
接着,重点介绍了无网格模拟技术思路和方法。其基本思想是在问题域内布置一系列的离散质点,然后采用一种与权函数或核函数有关的近似,建立某个子域上质点的力学特性与其周围质点关联,进而求得问题的解。具体方法是在数值计算中不需要生成网格,而是按照一些任意分布的坐标点构建插值函数离散控制方程,即可方便地模拟各种复杂流动的流场。突出优点是容易构建高阶形状函数、容易进行自适应分析、能够解决一些传统数值方法难以解决的复杂流动问题。
最后,以图文动画并茂方式给出了大量应用案例,包括淹没水跃、溃坝水流、孤立波爬升等,并与现有方法的模拟结果进行比较,展示了无网格法对复杂流动的强大模拟能力。
与会人员就无网格法的诸多细节、数值求解、未来发展趋势等与JIN教授进行了深入交流讨论。JIN教授的报告理论联系实际,深入浅出,精彩纷呈,给大家留下了深刻印象,开阔了视野和思路,对进一步发展水流泥沙运动数值模拟技术具有很好的启发作用。
JIN教授在作学术报告
与会者聆听学术报告 无网格法模拟的水跃